胡軍有

摘 要：本研究探討了馬蹄蓮、鳳眼蓮、睡蓮三種水生植物對(duì)豬場(chǎng)廢水中氮磷的去除效果。結(jié)果表明，馬蹄蓮、鳳眼蓮、睡蓮這三種水生植物都能夠較好地吸收豬場(chǎng)廢水種的氨氮（NH4+-N）、總氮（TN）、總磷（TP）去除率分別為 92.48%～95.38%、86.48%～95.24%和 49.54%～67.48%。三種水生植物中，馬蹄蓮和鳳眼蓮對(duì)豬場(chǎng)廢水中的NH4+-N 的去除具有較好的效果，睡蓮和鳳眼蓮對(duì)豬場(chǎng)廢水中的 TN 的去除具有較好的效果，鳳眼蓮對(duì)豬場(chǎng)廢水中的 TP 去除的效果最好。三種水生植物吸收作用對(duì)豬場(chǎng)廢水中 TN 的去除貢獻(xiàn)率為 20.43%～55.74%，對(duì) TP 的去除貢獻(xiàn)率為 49.54%～67.48%。因此， 可以利用水生植物去除豬場(chǎng)廢水中的氮磷，達(dá)到凈化水體的效果。

關(guān)鍵詞：豬場(chǎng)廢水;氮磷;水生植物;去除

一、養(yǎng)豬場(chǎng)廢水現(xiàn)狀

隨著城市的現(xiàn)代化發(fā)展以及人民生活水平的提高，我國(guó)人民對(duì)畜禽產(chǎn)品的消費(fèi)也與日俱增。畜禽養(yǎng)殖業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)污染中最主要的污染排放源，實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙贏目標(biāo)，成為擺在各級(jí)政府面前的重大課題[1～2]。養(yǎng)豬場(chǎng)較多分布在城市郊區(qū)或城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)，由于環(huán)保意識(shí)的淡薄，絕大多數(shù)養(yǎng)豬場(chǎng)未設(shè)置相應(yīng)污染處理配套設(shè)施，養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的大量糞便和廢水往往不加處理就地排放，對(duì)周?chē)h(huán)境造成很?chē)?yán)重的污染，嚴(yán)重制約養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)了一系列防治政策。

二、豬場(chǎng)廢水中氮磷的危害及處理方法

1.豬場(chǎng)廢水的來(lái)源及主要特征

我國(guó)是生豬養(yǎng)殖大國(guó)，截至 2016 年生豬年飼養(yǎng)總量（出欄+存欄）近 12 億頭。養(yǎng)豬場(chǎng)污水主要來(lái)自豬糞便、豬尿及豬圈沖洗水，污水有機(jī)污染物、懸浮物、NH4+-N 含量高等特點(diǎn)，是一種高濃度的有機(jī)污水，若處理得不恰當(dāng)會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重的環(huán)境影響。

2.豬場(chǎng)廢水中氮磷的現(xiàn)狀及危害

近年養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營(yíng)方式已轉(zhuǎn)變成集約化，但是大量的養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)所帶來(lái)的一系列環(huán)境問(wèn)題也更加嚴(yán)重。相關(guān)資料分析，一個(gè)萬(wàn)頭豬場(chǎng)（按中豬計(jì)）每年至少向豬場(chǎng)周?chē)欧?3 萬(wàn)噸的糞尿，由于豬對(duì)飼料中氮和磷的吸收率很低，豬將大約 53.1%的食入氮和的 79.8%食入磷排出體外，全年大約 100-160 噸氮和 20-33 噸磷隨糞尿排放到周?chē)h(huán)境中。若排放的氮磷在土壤中累積，超過(guò)其單位面積生態(tài)環(huán)境再循環(huán)需求，就會(huì)造成嚴(yán)重的土壤污染。同時(shí)由于長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在畜禽糞污處理設(shè)施方面的基礎(chǔ)薄弱， 使得大量的豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水直接排入河流中，使水體富營(yíng)養(yǎng)化。

三、材料與方法

1.供試材料

供試品種：實(shí)驗(yàn)所用的 3? 種水生植物鳳眼蓮（Eichhornia? crassipes）、馬蹄蓮

（Zantedeschia aethiopica）、睡蓮（Nymphaea tetragona）均取自湖南汝城郊區(qū)的水塘。選取經(jīng)過(guò)自來(lái)水馴養(yǎng)后已適應(yīng)水環(huán)境、長(zhǎng)勢(shì)良好且大小相近的植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

供試污水：試驗(yàn)開(kāi)始前將豬場(chǎng)廢水用 170 目篩濾去豬場(chǎng)廢水中的雜質(zhì)及其大顆粒懸浮物后，用于培養(yǎng)水生植物。供試養(yǎng)豬廢水水質(zhì)如下：TN527mg/L，NH4+-N 511mg/L，TP36.4mg/L。

2.試驗(yàn)方法

采用 12 個(gè)直徑 35 cm、高 40 cm 的桶，桶底均置厚度為 10 cm 的礫石，各加入實(shí)驗(yàn)用水 20 L。每桶種養(yǎng)一種水生植物，分別為鳳眼蓮、馬蹄蓮、睡蓮;并設(shè)不種植任何植物的空白對(duì)照。每個(gè)處理設(shè) 3 個(gè)重復(fù)。實(shí)驗(yàn)期間通過(guò)加自來(lái)水來(lái)補(bǔ)充蒸發(fā)、蒸騰和采樣所耗的水分，以保持箱中水位。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后每隔 5d 取一次水樣分別測(cè)中的TN、NH4+-N、TP。

3.數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)結(jié)果用平均值標(biāo)準(zhǔn)差（ Mean ± SD） 表示，相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 SPSS13.0 的單因子變異分析（ ANOVA），參數(shù)之間平均值的比較使用最小顯著差異法（ LSD） 進(jìn)行檢驗(yàn)。表格中同列字母不同者有顯著差異（ P<0.05）。

四、結(jié)果與分析

1.不同水生植物對(duì)豬場(chǎng)廢水中 NH4+-N 的去除效果

NH4+-N 濃度隨著時(shí)間的變化而變化的曲線。睡蓮、鳳眼蓮、馬蹄蓮對(duì)豬場(chǎng)廢水中的 NH4+-N 具有較好的去除效果，在試驗(yàn)的第 5 天各處理水體中NH4+-N 的濃度都有顯著的降低，由初始的 511mg/L 降低至 23.6～74.5mg/L，而且三種水生植物處理的養(yǎng)豬廢水中的 NH4+-N 的濃度與空白對(duì)照差異顯著（P<0.05）;但是在5～30d 此三種水生植物處理的養(yǎng)豬廢水中的 NH4+-N 的濃度的降低相對(duì)來(lái)說(shuō)不太明顯， 而且具有一定的波動(dòng)性。由此可見(jiàn)，睡蓮、鳳眼蓮、馬蹄蓮都能夠有效的處理豬場(chǎng)廢水中的 NH4+-N，去除率（見(jiàn)表 1）在 92.48%～95.38%之間，均高于空白組的 85.42%， 并且差異達(dá)到顯著水平（P<0.05）。三種水生植物對(duì)豬場(chǎng)廢水中 NH4+-N 的去除效果的順序?yàn)椋厚R蹄蓮>鳳眼蓮>睡蓮>空白。由此可得，種植馬蹄蓮和鳳眼蓮對(duì)豬場(chǎng)廢水中的NH4+-N 的去除具有較好的效果，即馬蹄蓮和鳳眼蓮對(duì) NH4+-N 的去除能力是比較強(qiáng)的。

2.不同水生植物對(duì)豬場(chǎng)廢水中 TN 的去除效果

TN 濃度隨著時(shí)間的變化而變化的曲線。睡蓮、鳳眼蓮、馬蹄蓮對(duì)豬場(chǎng)廢水中的 TN 具有較好的去除效果，在試驗(yàn)的第 5 天各處理水體中 TN 的濃度都有顯著的降低，由初始的 511mg/L 降低至 23.6～74.5mg/L，而且三種水生植物處理的養(yǎng)豬廢水中的 TN 的濃度與空白對(duì)照差異顯著（P<0.05）;但是在 5～30d 此三種水生植物處理的養(yǎng)豬廢水中的 NH4+-N 的濃度的降低相對(duì)來(lái)說(shuō)不太明顯，而且具有一定的波動(dòng)性。

五、結(jié)語(yǔ)

1.三種水生植物對(duì)豬場(chǎng)廢水中 NH4+-N、TN、TP 的去除效率（已經(jīng)減去對(duì)照組水樣的數(shù)值）分別為 7.06%～9.96%、5.73%～8.76%和 27.84%～34.21%。三種水生植物中， 馬蹄蓮和鳳眼蓮對(duì)豬場(chǎng)廢水中的 NH4+-N 的去除具有較好的效果，睡蓮和鳳眼蓮對(duì)豬場(chǎng)廢水中的 TN 的去除具有較好的效果，鳳眼蓮對(duì)豬場(chǎng)廢水中的 TP 的去除具有較好的效果。

2.三種水生植物吸收作用對(duì)豬場(chǎng)廢水中 TN 的去除貢獻(xiàn)率為 20.43%～55.74%， 對(duì) TP 的去除貢獻(xiàn)率為 49.54%～67.48%。

參考文獻(xiàn)：

[1]王方浩，馬文奇， 竇爭(zhēng)霞等. 中國(guó)畜禽糞便產(chǎn)生量估算及環(huán)境效應(yīng)[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)， 2006（05）：614-617.

[2]楊林章，馮彥房，施衛(wèi)明等. 我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，21（01）：96-101.